[发明专利]起动或停车技术过程生产工艺技术部件的控制、调节方法及调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如在发电厂中使用的生产工艺技术过程起动或停车的调节方法和实施此方法的调节装置。

这类调节方法尤其用于确定一些重要的输入参数，其中有预先计算出的例如有关燃料量的、压力额定值的、蒸汽温度的、以及有关阀门和旁通管站点的重要调节参数的模拟设定值控制，尤其还有在发电厂的生产工艺技术部件起动或停车时带有蒸汽旁通管站点和涡轮机的蒸汽发生器运行参数。

技术背景

尤其从德国专利DE3133222和G.Kallina的“展望自由负载计算机在蒸汽发生器起动过程最优化中的应用，《VGB发电技术杂志》第75卷1995年第7期(Vorausschauender Freilastrechner fuer das optimale Anfahren vonDampferzeugern)”VGB Kraftwerkstechnik 75(1995)，volume 7)公知模型方法，其中该方法使用一个与生产工艺技术过程平行运行的数学模型来计算和校正控制量。其中使用了一个状态观察器，该状态观察器又利用一个模拟装置，以便从一个厚构件的内里结构组织和中间结构组织之间的温度差中更快地得到有关热应力分布曲线的信息。这些状态参数适合于在有第二个模拟装置的情况下，用来观察研究极限值分布曲线和可能的控制值。再者，该第二模拟装置工作速度约比第一模拟装置快10倍，因此它比实时更快。确定生产工艺技术过程数据的工作在起动或停车过程期间持续地进行。

在工作原理的说明中很显然控制量是为某一限定的时间间隔而预先确定的。燃料的加入量是在考虑到预先规定的极限值的情况下而得出的。这里须指出的是，水的喷射只有在起动过程结束时才可进行。

这种方法的缺点是，要试图同时分解出控制响应和干扰响应，这样调节质量就达不到本可以达到的最优化水平。而且由于使用了工作速度比实时快10倍的第二模拟装置而引起的对计算时间的高要求，相应地对所采用的计算机系统的效率也提出了很高的要求。

由锅炉供应商或程序供应商所提供的起动曲线和停车曲线大多是以静止不变的观察研究作为基础的。在此所使用的数字最优化的方法不能用来改善起动/停车的程序步骤。

发明内容

本发明的任务是，在使用一个与生产工艺技术过程平行运行的数学模型计算和校正控制量的模型方法的基础上，在确定技术过程生产工艺技术部件起动或停车时一些重要输入参数的过程中借助于一个调节装置来实现一种优选措施，由此使控制响应和干扰响应相脱离，并且在技术过程的运行期间，特别是起动或停车时实现最优理想位置的接入。此外本发明将对实施此方法的调节装置加以说明。

本发明的任务是通过具有权利要求1所述特征的最优化模型支持的预控制装置对生产工艺技术过程的起动或停车而实行的控制和调节的方法，以及通过具有权利要求7所述特征调节装置来解决的。本发明各项有利的具体方案在其他各项权利要求中都作了说明。

借助于脱机进行的最优化和模拟过程，首先研究探讨因选用了若干适当的设定值控制、特别是因选用了适当的起动曲线而带来的改进的可能性，接着又把改进的可能性应用到实际的设备上。计算出来的设定值控制在下文中称为模型支持的预控制装置。其中在考虑生产工艺技术的边界条件和补充条件，尤其是考虑生产工艺技术-物理限值的情况下，把严谨的动态的且大多是非线性的建模与脱机进行的数字最优化过程相结合，然后将其应用到实际技术过程中。

在脱机计算的过程中，首先算出了低水平的常规调节用的最优调节参数分布曲线和最优控制量分布曲线，以求在给定的补充条件下达到起动成本费用最优的目标。在此尤其是把最低的燃料消耗量也作为补充条件加以考虑。在此运用了基本系统的严谨的动态过程模型。用于此的还有最优判别标准，并且随着给定的补充条件的不同而计算出各种最优化变量的最优分布曲线。